Nova Patents
PL2807823T3

Piecewise cross color channel predictor

Abstract

A sequence of visual dynamic range (VDR) images may be encoded using a standard dynamic range (SDR) base layer and one or more enhancement layers. A prediction image is generated by using piecewise cross-color channel prediction (PCCC), wherein a color channel in the SDR input may be segmented into two or more color channel segments and each segment is assigned its own cross-color channel predictor to derive a predicted output VDR image. PCCC prediction models may include first order, second order, or higher order parameters. Using a minimum mean-square error criterion, a closed form solution is presented for the prediction parameters for a second-order PCCC model. Algorithms for segmenting the color channels into multiple color channel segments are also presented.

PL2807823T3, drawing sheet 1
Sheet 1 of 17

Term

6.3 yearsto projected expiry

Projected expiry 23 January 2033, counted from filing; an application has no term until it is granted.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today
  5. Projected expiry

14 claims: 10 independent, 4 dependent

  1. 1
    Patent claims Zastrzeżenia patentowe 1. A method comprising:1. Sposób obejmujący: accessing a first image and a second image representing the same scene, each image containing one or more color channels, each image containing a plurality of pixels, each pixel having a corresponding pixel value for each of the one or more color channels the second image having a dynamic range greater than the dynamic range of the first image;uzyskiwanie dostępu do pierwszego obrazu i drugiego obrazu przedstawiających tę samą scenę, przy czym każdy z obrazów zawiera jeden lub większą liczbę kanałów koloru, każdy z obrazów zawiera wiele pikseli, przy czym każdy piksel ma odpowiednią wartość piksela dla każdego z jednego lub większej liczby kanałów koloru, przy czym drugi obraz ma zakres dynamiki większy niż zakres dynamiki pierwszego obrazu;segmenting at least one color channel of the first image into two or more non-overlapping color channel segments by a set of cutoff points, where each color channel segment corresponds to two consecutive cutoff points, and where the pixel values ​​of the color channel that are between two consecutive cutoff points. are assigned to the corresponding segment of the color channel;and for the first image color channel segment: segmentowanie co najmniej jednego kanału koloru pierwszego obrazu na dwa lub większą liczbę nienakładających się segmentów kanału koloru za pomocą zbioru punktów granicznych, gdzie każdy segment kanału koloru odpowiada dwóm kolejnym punktom granicznym, i gdzie wartości pikseli kanału koloru, które są pomiędzy dwoma kolejnymi punktami granicznymi, są przypisywane odpowiedniemu segmentowi kanału koloru;i dla segmentu kanału koloru pierwszego obrazu: Determining a first-order color transmission prediction model that expresses a predicted pixel value for a pixel of a second image in one color channel as a combination of at least the corresponding pixel values ​​for all pixel color channels within the first image having the same pixel coordinates as the pixel of the second image, with which the prediction model of color penetration contains the matrix of the prediction parameter, which converts the input vector to an output channel segment, the input vector including, for each pixel of the first image color channel segment, an input vector component of at least a first order, the first order input vector components comprising the products of the respective pixel values ​​for two or more color channels a pixel within the first image, and wherein the output channel segment includes, for each pixel of the first image color channel segment, a predicted pixel value for the second image pixel in one color channel having the same pixel coordinates as the pixel of the first image;określanie modelu predykcji przenikania kolorów co najmniej pierwszego rzędu, który wyraża prognozowaną wartość piksela dla piksela drugiego obrazu w jednym kanale koloru jako kombinację co najmniej odpowiednich wartości pikseli dla wszystkich kanałów koloru piksela w obrębie pierwszego obrazu mającego te same współrzędne piksela co piksel drugiego obrazu, przy czym model predykcji przenikania kolorów zawiera macierz parametru predykcji, która przekształca wektor wejściowy na wyjściowy segment kanału, przy czym wektor wejściowy zawiera, dla każdego piksela segmentu kanału koloru pierwszego obrazu, składową wektora wejściowego co najmniej pierwszego rzędu, gdzie składowe wektora wejściowego pierwszego rzędu zawierają iloczyny odpowiednich wartości pikseli dla dwóch lub większej liczby kanałów koloru piksela w obrębie pierwszego obrazu, i przy czym wyjściowy segment kanału zawiera, dla każdego piksela segmentu kanału koloru pierwszego obrazu, prognozowaną wartość piksela dla piksela drugiego obrazu w jednym kanale koloru, mającego te same współrzędne piksela co piksel pierwszego obrazu;computing the parameters of the prediction parameter matrix by minimizing the mean square error between the predicted pixel values ​​of the output color channel segment and corresponding pixel values ​​of the second image;obliczanie parametrów macierzy parametru predykcji przez zminimalizowanie błędu średniokwadratowego między prognozowanymi wartościami pikseli wyjściowego segmentu kanału koloru a odpowiednimi wartościami pikseli drugiego obrazu;computing an output color channel segment by transformation obliczanie wyjściowego segmentu kanału koloru przez przekształcenie -17wektora wejściowego za pomocą macierzy parametru predykcji;i podawanie parametrów macierzy parametru predykcji do użycia przez dekoder. Input vector using a prediction parameter matrix;and supplying matrix parameters of the prediction parameter to be used by the decoder.
  2. 4
    A method according to any of the claims 1-3, wherein the first image is a standard dynamic range (SDR) image and the second image has a dynamic range extending at least 14-15 orders of magnitude. 4. Sposób według dowolnego z zastrz. 1-3, w którym pierwszy obraz jest obrazem o standardowym zakresie dynamiki (SDR), a drugi obraz ma zakres dynamiki rozciągający się na co najmniej 14-15 rzędów wielkości.
  3. 5
    A method according to any of the claims Wherein the first image is a first SDR image in a sequence of SDR images including a second, different SDR image, the method further comprising:5. Sposób według dowolnego z zastrz. 1-3, w którym pierwszy obraz jest pierwszym obrazem SDR w sekwencji obrazów SDR, zawierającej drugi, inny obraz SDR, który to sposób ponadto obejmuje: performing a two-step search algorithm to identify a first cutoff point for a color channel segment in the first SDR image;and using the first cutoff point as the starting point in the second step of the two-step search algorithm to identify the cutoff point of the color channel segment in the second SDR image. wykonywanie dwuetapowego algorytmu wyszukiwania dla zidentyfikowania pierwszego punktu granicznego dla segmentu kanału koloru w pierwszym obrazie SDR;i stosowanie pierwszego punktu granicznego jako punktu początkowego w drugim etapie dwuetapowego algorytmu wyszukiwania dla zidentyfikowania punktu granicznego segmentu kanału koloru w drugim obrazie SDR.
  4. 7
    A method according to any of the claims 1-6, performed for each color channel segment of the first image. 7. Sposób według dowolnego z zastrz. 1-6, wykonywany dla każdego segmentu kanału koloru pierwszego obrazu.
  5. 8
    A method according to any of the claims 1-7, further comprising generating an output forecast image including the output color channel segment. 8. Sposób według dowolnego z zastrz. 1-7, obejmujący ponadto generowanie wyjściowego obrazu prognozowanego zawierającego wyjściowy segment kanału koloru.
  6. 9
    The method according to p. 8, including:9. Sposób według zastrz. 8, obejmujący ponadto: compressing the first image into an encoded base layer signal;and compressing the image derived from the second image and the projected image into one or more encoded enhancement layer signals;and kompresowanie pierwszego obrazu do zakodowanego sygnału warstwy bazowej;i kompresowanie obrazu wyprowadzonego z drugiego obrazu i obrazu prognozowanego do jednego lub większej liczby zakodowanych sygnałów warstwy wzmocnienia;i -18gdzie parametry macierzy parametru predykcji są przesyłane do dekodera jako metadane. Where the parameters of the prediction parameter matrix are transmitted to the decoder as metadata.
  7. 10
    A method according to any of the claims 1-9, in which minimizing the mean square error also includes:10. Sposób według dowolnego z zastrz. 1-9, w którym minimalizowanie błędu średniokwadratowego obejmuje ponadto: applying numerical methods that minimize the mean square error between the predicted pixel values ​​of the output color channel segment and the corresponding pixel values ​​of the second image. zastosowanie metod numerycznych, które minimalizują błąd średniokwadratowy między prognozowanymi wartościami pikseli wyjściowego segmentu kanału koloru a odpowiednimi wartościami pikseli drugiego obrazu.
  8. 11
    An image decoding method, comprising:11. Sposób dekodowania obrazu, obejmujący: accessing metadata containing data for a prediction model, wherein the metadata is generated and communicated with the method of claim 9;uzyskiwanie dostępu do metadanych zawierających dane dla modelu predykcji, gdzie metadane są generowane i przesyłane sposobem według zastrz. 9;decompressing the base layer signal to obtain a decompressed image;and generating an output color channel segment from the decompressed image data and data for the specified color diffusion prediction model. dekompresję sygnału warstwy bazowej dla otrzymania obrazu zdekompresowanego;i generowanie wyjściowego segmentu kanału koloru na podstawie danych obrazu zdekompresowanego i danych dla określonego modelu predykcji przenikania kolorów.
  9. 12
    The method according to p. 11, further comprising computing an output forecast image including the output color channel segment; and further including:12. Sposób według zastrz. 11, obejmujący ponadto obliczanie wyjściowego obrazu prognozowanego zawierającego wyjściowy segment kanału koloru;i obejmujący ponadto: accessing the residual image;uzyskiwanie dostępu do obrazu resztkowego;combining the residual image and the output forecast image to generate a decoded image, wherein the decoded image has a greater dynamic range than the dynamic range of the first image. łączenie obrazu resztkowego i wyjściowego obrazu prognozowanego dla generowania obrazu zdekodowanego, gdzie obraz zdekodowany ma większy zakres dynamiki niż zakres dynamiki pierwszego obrazu.
  10. 13
    An apparatus comprising a processor and configured to perform any of the methods recited in any of claims 1 to 3 1-12. 13. Urządzenie zawierające procesor i skonfigurowane do wykonywania dowolnego ze sposobów zacytowanych w dowolnym z zastrz. 1-12.